摘要
目的： 1.比较钛合金锚与镍钛记忆合金锚稳定性的效果，比较两种锚钉的在不同肱骨近端骨密度模型的把持力，探索正常骨质与骨质疏松条件下两种锚钉生物力学的特点。 2.使用物理抛光结合酸液侵蚀改变镍钛合金表面的形貌，在此基础上引入壳聚糖-海藻酸钠复合涂层，并对其进行表征，探究其对于成骨细胞活性的作用。 3.在动物模型上明确涂层改性新型锚钉治疗骨质疏松合并肩袖损伤的疗效。 方法： 1.钛合金锚钉与镍钛合金锚钉生物力学对比研究：采用3种不同密度硬质聚氨酯泡沫块，构建骨密度正常和骨质疏松的肱骨模型。使用镍钛合金带线锚钉及钛金属带线锚钉以90°角度植入肱骨模型，以45°、90°牵引力方向分别模拟生理条件下对锚钉的牵引方向和手术过程中打结对锚钉的牵引方向。进行连续的拉拔实验，每组不间断地进行8次测试，记录最大失效载荷。 2.镍钛合金的表面改性：对锚钉表面进行抛光处理，使用 98%浓硫酸 60ml与30%过氧化氢侵蚀锚钉表面。合成取代度为26%的壳聚糖，并使用傅里叶红外光谱检测产物。使用戊二醛交联法和静电层层自组装法将壳聚糖-海藻酸钠复合涂层引入镍钛合金表面。对不同表面进行接触角测定，电镜观察，并用CCK-8实验检测其对成骨细胞活性的影响。 3.骨质疏松兔肩袖修复的疗效评价：选择雌性5月龄36只雌性新西兰大白兔。用去势联合糖皮质激素法建立骨质疏松模型，术后7周使用Micro CT验证模型建立成功。建模成功后建立兔冈上肌急性损伤模型，分别使用钛合金锚、镍钛合金锚、表面改性后的镍钛合金锚对损伤进行修复。术后 6 周、12 周取标本进行整体观察，通过生物力学（冈上肌横截面积、最大失效载荷、刚度）、Micro CT、组织学（HE染色）对疗效进行评价。 结果： 1.生物力学：镍钛记忆合金锚钉在骨质疏松骨质模型中以45°、90°牵引力方向的失效载荷均大于钛合金锚（Plt;0.05）。在正常骨质模型中，两者失效载荷无统计学差异。在正常骨密度模型和骨质疏松模型中，钛合金锚和镍钛合金锚钉在45°牵引方向的失效载荷均大于90°牵引方向的失效载荷（Plt;0.05）。在相同牵引方向下，钛锚骨质疏松模型的失效载荷小于正常骨密度模型（Plt;0.05），镍钛合金锚钉在两种骨密度的失效载荷无统计学差异。 2.材料表征：傅里叶变换红外光谱证明合成了壳聚糖季铵盐，电镜图片表明酸液侵蚀后材料表面积增加，涂层后，材料表面被季铵盐-海藻酸钠填平，接触角测试发现表面改性后的接触角明显小于未改性的材料。CCK-8 结果证明机械结合化学改性、复合涂层能促进成骨细胞增殖。 3.兔骨质疏松模型中对疗效的评价：Micro CT结果显示去势联合地塞米松磷酸钠使得肱骨近端的骨密度、表面积体积比、骨小梁厚度、骨小梁数目均减小，骨小梁间隙增大，具有统计学差异（Plt;0.05）。HE染色发现术后6W：实验组比对照组的骨小梁稍粗，实验组2较实验组1骨小梁粗。术后12W：实验组与对照组的骨小梁均较6W的骨小梁粗，实验组较对照组骨小梁粗，实验组2较实验组1骨小梁粗。生物力学：各组的修复组冈上肌腱-骨结合面积、最大拉伸强度、刚度随着术后时间的推移呈增加趋势，但均小于对侧正常组，实验组各时间段腱-骨结合面积与对照组无统计学差异，最大拉伸强度、刚度在各时间段均大于对照组，差异具有统计学意义。 结论： 1.镍钛记忆合金锚钉的双翼结构设计明显可增强其在骨质疏松条件下的最大失效载荷，增强肩袖的初始固定强度。 2.N-丙基-3-三甲基氯化铵壳聚糖与海藻酸钠联合涂层可以促进成骨细胞在锚钉表面增殖。 3.壳聚糖季铵盐涂层镍钛合金锚钉可增加骨质疏松兔肱骨大结节处骨小梁数目、骨小梁厚度从而增强肩袖的固定强度，增加肩袖的腱-骨结合强度，利于骨质疏松合并肩袖损伤的修复。
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